工件在接纳中频加热装备举行感应加热热处置惩罚时,受多方面因素的影响,可能泛起奥氏体因素不匀称征象,从而较大影响工件的使用寿命。因此,相识影响奥氏体因素不匀称性的因素是很是主要的。
快速加热的条件下,爆发奥氏体因素的不匀称性要比通俗加热时更为突出。其缘故原由是随加热速率增大,奥氏体形成时间缩短,加上保温时间又缩短,使得钢中碳及合金元素化合物来缺乏充分消融和举行扩散匀称化。于是就造成了碳及合金元素化合物在奥氏体内呈不匀称漫衍。这种因素不匀称性随加热速率的增大而加剧;随淬火加热温度的升高而削弱;随奥氏体化保温时间的延伸而减轻。奥氏体因素的不匀称性会影响到后期热处置惩罚钢材的性能。为此,必需接纳响应的热处置惩罚工艺步伐来减轻奥氏体因素的不匀称性,使其影响降至最低水平。
影响奥氏体因素不均性的因素有以下几点。
(1)感应加热对碳在奥氏体内漫衍匀称性的影响 以下重点先容碳素钢中碳元素,在一连加热条件下,加热速率、淬火加热温度对奥氏体内碳漫衍匀称性的影响。
当淬火加热温度一准时,随加热速率的增大,奥氏体内碳元素不均性增添。例如,原始退火组织钢,加热至1000℃淬火,加热速率为150℃.S-1时,奥氏体内最高含碳量约为0.90%; 相同条件下,加热速率为200℃.S-1时,奥氏体内最高含碳量约为0.60%。
随加热速率的增大,奥氏体内最高含碳量增大,并向高淬火温度移动,从而扩大了奥氏体内碳的不匀称性。
当淬火加热温度一准时,随加热速率的增大,转变速率加速,转变时间缩短,原始组织中原为珠光体和铁素体区域内,形成的奥氏体含碳量的差别增大,并且未溶残留碳化物增多,导致奥氏体的含碳量低于平均值。当加热速率一准时,奥氏体中含碳量,随淬火加热温度的升高,其差别缩小。
总之,碳在淬火加热历程形成的奥氏体中漫衍的匀称性,在感应加热条件下主要取决于加热速率和淬火加热温度(即奥氏体化温度)。加热速率越快,奥氏体内碳的匀称性越差;奥氏体化温度越高,碳在奥氏体内漫衍的匀称性越好。可是,奥氏体化温度不可太高,它将受到奥氏体晶粒长大的约束。
(2)感应加热对合金元素在奥氏体内漫衍匀称性的影响 在快速加热条件下,在奥氏体化历程中,合金元素溶入奥氏体比碳元素越发难题。由于部分合金元素如A1、Ti、V,Nb、Ta、Zr等对钢中碳、氮有很强的亲和力,它们能同碳、氮形成高熔点的碳化物或氮化物。这些化合物在加热历程中很难溶入奥氏体,并且这些化合物在高温时扩散系数很小,比碳原子的扩散数小104-105倍。因此,奥氏体时其不匀称性远大于碳。
在制订感应加热奥氏体化工艺时,必需只管放慢加热速率,适当提高奥氏体化温度,须要时接纳增设保温时间等步伐,以便改善上述合金元素在奥氏体内漫衍的匀称性。
(3)晶粒组织细小的钢有利于奥氏体因素的匀称化 经感应加热预处置惩罚钢具有细小的结晶组织,能增进奥氏体因素的匀称化。通过试验可知,原始含碳量0.86%的钢在150℃.S-1相同的加热速率下,淬火加热温度为900℃时,原始组织为淬火的细晶粒钢中,奥氏体含碳量为0.86%;相同条件下,原始组织为退火的粗晶粒钢中,奥氏体含碳量为0.70%,两者奥氏体中含碳量相差0.16%。由此可见,钢的组织越细,越有利于奥氏体中碳与合金元素的匀称漫衍。而经感应加热预处置惩罚的组织与通俗加热相比,具有更细的组织结构,因此更有利于奥氏体因素的匀称漫衍。
综合以上种种快速加热对奥氏体因素匀称性的影响因素,可以以为,感应加热对奥氏体因素匀称化的倒运影响多于通俗加热。可是,只要合理地选择加热速率和奥氏体化温度,须要时增添保温时间,就可以取得优异的效果。